dpos майнинг что это
Delegated-Proof-of-Stake
как альтернатива PoW и PoS:
сравнение и перспективы
Без алгоритма консенсуса блокчейн не может
существовать. Одни алгоритмы позволяют строить
надежные децентрализованные системы, другие —
блокчейны с большой пропускной способностью
и масштабируемостью.
Этот спецпроект посвящен алгоритму
Delegated-Proof-of-Stake, который лежит в основе
самых производительных блокчейн-систем.
Спецпроект создан при поддержке проекта Minter.
Minter — блокчейн-платформа, реализующая свободную конвертацию своих монет в USD и позволяющая создавать собственные криптовалюты с алгоритмической стоимостью и возможностью обмена между другими блокчейнами экосистемы Cosmos. Minter Network использует алгоритм MDPoS.
Minter предоставляет специальный бонус для читателей Forklog.
Блокчейн-системы не могут существовать без формализованных правил поведения, которым следуют все участники сети. Эти правила называют алгоритмом консенсуса.
Самый известный алгоритм консенсуса Proof-of-Work лег в основу сети Bitcoin и дал жизнь такому явлению как майнинг. Есть и альтернативные алгоритмы: Proof-of-Stake, Proof-of-Burn, Proof-of-Storage и другие. Но Топ-5 блокчейнов по объему выполняемых за день операций работают на основе алгоритма Delegated-Proof-of-Stake. О нем и пойдет речь.
Что такое алгоритм консенсуса
и зачем он нужен?
Алгоритм консенсуса — один из основных параметров
блокчейн-системы наравне с хэш-функциями, размером
блока и пропускной способностью сети. В информатике
алгоритмом консенсуса называют метод, с помощью
которого распределенные узлы в сети достигают согласия
относительно элемента данных.
«Блокчейн можно рассматривать как радиостанцию, которую слушают
и записывают все жители мира. На этой радиостанции каждый может
транслировать криптографические утверждения через детерминистическую
машину состояний, чтобы прийти к согласию. Задача, которая стоит перед
нами, — определить, до каких радиостанций нам есть дело, кому достанется право
транслировать и когда»,
— объясняет создатель
алгоритма DPoS Дэниел
Лаример.
Проблема согласия между узлами распределенной сети обсуждается как минимум с 1960-х годов — с начала изучения распределенных и параллельных вычислений. В апреле 1985 года Фишер, Линч и Паттерсон опубликовали одну из важнейших работ в области распределенных систем — «Невозможность распределенного консенсуса с одним дефектным процессом».
Без алгоритма консенсуса узлы блокчейн-системы не смогут решить, какие транзакции можно считать действительными и кому достанется награда за их обработку.
Представьте, что компания друзей каждую пятницу после работы долго спорит о том, куда пойти. В итоге они тратят на это все свое время. Чтобы решить, кто и как будет выбирать место встречи, им нужен алгоритм консенсуса.
Эволюция алгоритмов консенсуса в блокчейн-системах
Первым алгоритмом консенсуса, задействованным в блокчейн-системе, стал Proof-of-Work (PoW). На PoW основан блокчейн биткоина. Идея такого алгоритма была впервые описана в 1993 году в научной работе Синтии Дуард и Мони Наора о методике борьбы с email-спамом.
Proof-of-Work — это функция, которую сложно вычислить, но результаты вычислений просто проверить. В случае со спамом компьютер позволяет рассылать сотни тысяч сообщений каждый день. Согласно предположению Дуард и Наора, если на каждое сообщение нужно потратить 10 секунд вычислений, разослать больше 8640 не удастся.
Алгоритм PoW приобрел широкую известность после публикации whitepaper биткоина в 2008 году. Там PoW служит препятствием двойному расходованию монет. Для создания нового блока транзакций участнику нужно путем подбора найти число, которое вместе с информацией об этом блоке даст подходящее правилам сети значение хэш-функции SHA256. То есть скорость добычи новых биткоинов — майнинга — полностью зависит от вычислительной мощности и удачи. Изначально биткоин-майнингом занимались энтузиасты на домашних компьютерах, но с популяризацией первой криптовалюты ее добычей стали заниматься целые компании. По потреблению энергии сеть биткоина сравнялась с Чехией.
В 2012 году Санни Кинг и Скотт Надал из проекта Peercoin представили Proof of Stake (PoS) — альтернативу PoW и решение проблемы больших затрат электричества на майнинг биткоина. Однако идея PoS была упомянута еще в 2011 году на форуме Bitcointalk. Вместо майнинга в PoS участники сети замораживают в кошельках определенное количество токенов. После этого алгоритм выбирает среди участников следующего блок-продюсера в зависимости от размера ставки. Таким образом участники подкрепляют добросовестность не затратами на вычисления, а напрямую активами внутри сети.
Тем не менее для PoS актуальна проблема Nothing at Stake (англ. Ничего на кону). В случае форка участники могут выступать валидаторами в обеих цепях без дополнительных затрат. Из-за этого растет вероятность частых форков в системе, что обесценивает криптовалюту и дискредитирует систему.
Алгоритмы PoW и PoS оставляли пространство для монополий. Участники с бо́льшими вычислительными мощностями в PoW и участники с бо́льшим запасом токенов в PoS получают больше прибыли и власти над системами.
В 2013 году Дэниел Лаример разработал Delegated-proof-of-stake (DPoS) — разновидность PoS, схожую по принципу с представительной демократией современных стран. В DPoS-системах участники используют свои токены, чтобы выбирать валидаторов, которые проверяют и добавляют блоки за вознаграждение. Алгоритм был задействован Ларимером в его блокчейн-проектах: BitShares, затем в Steem и EOS.
Рассмотрим эти алгоритмы на примере с выбором места встречи.
Что такое DPoS — делегированное доказательство доли — простыми словами?
Модели консенсуса до сих пор являются спорным вопросом внутри криптосообщества. Существуют разные мнения относительно того, какой алгоритм согласия лучше. Реальный ответ заключается в том, что все они имеют свои преимущества и недостатки, подходят для различных типов сетей, приложений и их безопасности.
Одной из наиболее популярных моделей консенсуса, стало делегированное доказательство доли (DPoS). Она была изобретена Дэном Ларимером для Bitshares, затем была применена к другим платформам, типа Lisk, Steem и EOS.
DPoS характеризует ликвидность, демократический стиль. Типичная модель — обычный PoS — имеет ключевые изменения, особенно что касается децентрализации. У многих в сообществе сложились ошибочные представления об этой модели. Мы постараемся рассказать, что такое DPoS, как работать с этим алгоритмом консенсуса и как тут зарабатывать.
Как работает DPoS
DPoS использует делегирование в голосовании, чтобы решить проблемы консенсуса и подтвердить блоки в блокчейне по модели, похожей на структуру демократической системы.
В общем, акционеры, участники проекта (кто имеет какое-либо количество токенов в кошельке) могут голосовать за того, кто будет подтверждать блок (производители/создатели блока). Создатели блоков выбираются на основании голосов в конце каждого раунда (при этом, переголосовать можно в любой момент). Важное отличие DPoS от PoS — нет требования к минимальному количеству токенов в кошельке, чтобы принимать участие в процессе. Юзеры отдают голоса пропорционально их стеку.
DPoS призвана стать более эффективной формой PoS. Большое внимание уделяется масштабируемости, сеть может обеспечить подтвержденные транзакции в сети за считанные секунды и способна обрабатывать множество транзакций. Система основана на репутации. Власть всегда остается за держателями токенов, которые могут голосовать за добавление или удаление производителей блоков. Также можно голосовать за нескольких кандидатов, распределяя «все» своих монет. Задача производителей блоков состоит в том, чтобы проверять и передавать блоки и защищать сеть от двойных расходов.
Количество производителей блоков может быть изменено в любое время, и это стимулирует действовать честно.
Процесс достижения консенсуса в одном раунде можно разбить на следующие основные этапы:
За свои услуги валидаторы в делегированном подтверждении ставки получают вознаграждение. Если валидатор по каким то причинам не успел произвести валидацию блока в установленный срок (например 1 секунда), он отправляется следующему валидатору в очереди. Производители не имеют возможности изменять данные транзакции (суммы, назначение перевода и прочее), они могут только включать/не включать блок в сеть или включать/не включать транзакцию в блок.
Список криптовалют с DPoS и как работать на практике
В делегированном доказательстве ставки узлы выполняют всю работу, поэтому вам не нужно оставлять свой кошелек открытым для получения вознаграждения. Вы загружаете официальный кошелек и отправляете туда криптовалюту. Затем голосуете за делегата или нескольких делегатов, они отправляют часть вознаграждений, которые они получают за проверку сети.
Как голосовать в этих системах?
Плюсы делегированного доказательства доли
Критику такие модели получают за полудецентрализацию, неуниверсальность (не каждой системе нужны такие заморочки) и «низкую явку избирателей», когда, как в реальной жизни, далеко не все, кто имеют право голоса, участвуют в выборах. Тогда возникает проблема манипулирования голосами в рамках алгоритма DPoS.
Delegated Proof of Stake в криптовалюте. Примеры монет
Delegated Proof of Stake в криптовалюте. Примеры монет
Что такое DPOS консенсус
DPoS – это алгоритм консенсуса, разработанный для защиты блокчейна путем создания системы голосования, в которой участники сети с наибольшим депозитом имеют наибольший вес в голосовании.
DPoS был разработан как реализация технологии, основанной на демократии, использующей процесс голосования и выборов для защиты блокчейна от централизации и злонамеренного использования.
Монеты DPoS
Известные примеры криптовалют, которые используют DPOs включают:
Принцип работы
Делегированный Proof of Stake в основном работает в процессе голосования.
Активные пользователи на основе DPoS голосуют за «делегатов» или «свидетелей» размещением своих токенов на имя своего кандидата (эти токены не тратятся таким образом, они просто представляют позицию заинтересованного лица и остаются его / ее собственностью).
Процесс выбора делегатов в сети
Позиции делегатов различаются в разных криптовалютах, и одна роль может поглотить функции другой роли или даже устранить ее.
Forgers – это создатели новых блоков в блокчейне DPoS. Их цель – получать прибыль.
Делегаты высшего уровня получают вознаграждение за каждую подтвержденную транзакцию. Большинство криптовалют на основе DPoS не позволяют делегатам предотвращать транзакции, и если делегат пропустил блок (например, из-за того, что его сервер отключился), то он немедленно перенаправляется к следующему активному делегату.
С другой стороны, некоторые криптографы предоставляют делегатам право блокировать транзакции, их недобросовестное использование этой власти предотвращается активным голосованием и возможным ущербом репутации.
Однако нет блокчейна DPoS, в котором делегатам разрешается изменять любую информацию о транзакции или внутри нее.
Поскольку ответственность за проверку транзакций и создание блоков лежит на делегатах, важно, чтобы у них был стабильный сервер, работающий 24-7/365 и почти 100% времени безотказной работы.
Делегаты голосуют за то, чтобы управлять системой и предлагать основные изменения. Иногда не отвечают за производство блоков и проверку транзакций, но они контролируют такие параметры, как плата за транзакции, размеры блоков, оплата делегатам и интервалы между блоками сети.
После принятия важных решений некоторые блокчейны на DPoS предлагают короткое окно возможностей для переизбрания делегатов, если решение не одобрено их избирателями.
Голосование на выборах является непрерывным процессом, поэтому каждый свидетель или делегат находится под давлением потери своего места другому, более популярному конкуренту.
Репутационные и финансовые потери являются основной мотивацией для их воздержания от злонамеренного поведения.
Большинство основанных на DPoS блокчейнов учитывают размер доли заинтересованных сторон. Право голоса избирателя определяется количеством токенов, которые он держит.
Тем не менее, не существует правил, которые запрещают пользователям голосовать из-за того, что их ставка недостаточно велика.
Тот факт, что возможность голосования предоставляется каждому пользователю сети, является тем, что делает DPoS наиболее демократичным подходом к алгоритму консенсуса в блокчейне.
Блокчейн PoW не позволяют пользователям с небольшой вычислительной мощностью реально влиять на сеть, что является основной причиной существования майнинговых пулов.
Преимущества DPoS
Недостатки
История создания DPoS
Даниэль изобрел DPoS как альтернативу неэффективной системе консенсусов Proof-of-Work и Proof-of-Stake, которые плохо защищены от злонамеренных намерений заинтересованных сторон (например, от атак 51%).
Первая реализация DPoS была выполнена в криптовалюте под названием BitShares. Также планировалось, что DPoS станет более масштабируемой альтернативой классическим алгоритмам консенсуса.
Поскольку каждый блок проверяется без необходимости использовать большого количества электроэнергии, растущего количества вычислительной мощности и других ресурсов, все транзакции могут выполняться относительно быстро на каждом этапе развития сети.
Уход от энергозависимого майнинга или DPoS словами традиционных майнеров
С начала 2018 года рынок криптовалют серьезно просел в стоимости. Если в январе капитализация рынка (по данным coinmarketcap) колебалась на отметке 700 – 800 млрд долларов, то на момент написания статьи она едва превышает 200 млрд. Не будем останавливаться на возможных причинах этого события, а обратим внимание на другой факт — размер вычислительных мощностей для майнинга криптовалют, в особенности Bitcoin и Ethereum, продолжил расти! Hash Rate Биткоина с начала года вырос в 3 раза, Эфира — почти в 2 раза.
Возникает закономерный вопрос, неужели мощности майнеров будут расти, пока общество не придет к энергетической катастрофе.
Алгоритм майнинга, который призван поглощать электроэнергию, не единственный, но самый популярный благодаря усилиям Сатоши Накамото. Существует майнинг, основанный не на алгоритме PoW (Proof of Work), а на PoS (Proof of Stake) и его наиболее интересной модификации DPoS (Delegated PoS). Не будем углубляться в историю возникновения и модификации данных алгоритмов, а перейдем сразу к делу. Автору данной статьи нравится блокчейн Tezos, который работает на алгоритме DPoS, на его примере и рассмотрим данный алгоритм майнинга.
Механизмы, заложенные в PoW (Bitcoin) и DPoS (Tezos) совершенно различны. Прибыльность майнинга Биткоина пропорциональна вычислительной мощности, а соответственно потребляемой энергии. Прибыльность майнинга в DPoS Tezos (как и в PoS) пропорциональна количеству средств на кошельке. При этом в DPoS-майнинге, аналогично с Биткоином, участвуют специальные «Пулы» или «Бэйкеры» (название из оригинальной статьи на медиуме). Каждый «Пул» («Бэйкер») — это специальный тип кошелька, на котором в процессе майнинга замораживается депозит. Любой желающий участвовать в майнинге может стать самостоятельно этим Пулом или же просто подключить (делегировать) свои монеты к Пулу. Одна особенность — для каждого Пула есть ограничение на суммарное количество подключенных (делегированных) монет. Если суммарный объем превысит это значение, то прибыльность прямо пропорционально уменьшится.
Как и в Биткоине, организация и поддержание Пула это трудоемкий процесс. Чтобы стать Бейкером, необходим защищенный сервер и стабильный интернет. На сервере будет храниться критически важная информация о кошельке, утечка которой повлечет за собой утерю своих депозитных средств. Поэтому безопасность сервера является главной задачей Пула. Для этого надо обладать значительными знаниями в области информационной безопасности. Риски в процессе майнинга берет на себя Пул, а вот средства пользователей остаются в безопасности на их кошельках. Депозит Пула заморожен и его нельзя в любой момент времени использовать. А вот пользователи могут прервать процесс майнинга и потратить свои средства в любой момент. Это весомое преимущество при высокой волатильности рынка — Пул свои монеты не сможет продать также быстро и выгодно, как любой майнер.
Весь процесс майнинга разбит во времени на циклы. Каждый цикл это 4096 минут (2 суток и 20 часов). После подключения к пулу должно пройти 7 циклов, после чего средства начинают участвовать в майнинге. Вознаграждение, которое было получено за цикл майнинга выплачивается не сразу, а через 5 циклов. Соответственно, должно пройти 12 циклов или
37 дней с момента подключения к Пулу, чтобы получить первое вознаграждение, а дальше каждый цикл. Комиссия, которую берет Пул, нигде не прописывается в коде протокола, поэтому процент за свои услуги Пулы берут в индивидуальном порядке. Стоит заметить, что Пул заинтересован в долгосрочной работе. Важно понимать, что блокчейн Tezos открытый, благодаря чему недобросовестный Пул можно идентифицировать!
Процесс делегирования безопасен для пользователей Пула. Риски берет на себя Бейкер, а его средства заморожены на депозите на достаточно долгий срок (6 циклов). Когда майнер подключает свой кошелек к Пулу, средства остаются у него и никакой критической информации никуда не отправляется. В любой момент времени он может вывести с Пула делегированные средства.
Прибыльность майнинга изменяется динамически в зависимости от количества монет, участвующих в майнинге. Чем больше монет участвует, тем ожидаемая прибыль меньше. Протоколом определена эмиссия монет 5,5% XTZ в год, соответственно при условии того, что все монеты задействованы в майнинге, доходность составит 5,5% XTZ. Но такого не будет никогда, поэтому доходность всегда будет выше. Например, когда задействовано чуть меньше половины всех монет, доход майнеров составляет 12% в год. Для определения прибыльности на текущий момент можно воспользоваться онлайн калькулятором.
С точки зрения инвестиций в майнинг принципиальных различий нет. Если для майнинга Биткоина средства вкладывают в асики, то в случае с Tezos средства вкладываются в монеты XTZ. При текущих условиях цена на асики изменяется также, как и цена Биткоина. А при дальнейшем снижении цены Биткоина асики не будут стоить ничего. Кроме того асики сложнее продать, в отличии от монет XTZ, торгуемых на криптовалютных биржах.
Определенно, DPoS обладает большим потенциалом для развития в блокчейн индустрии. Благодаря гибкости, заложенной в протокол Tezos, со временем он будет развиваться и подстраиваться под нужды криптосообщества, ведь изменения могут вноситься без хард-форков, учитывая и ориентируясь на нужды сообщества. Скорость транзакций значительно превышает показатели алгоритмов PoW. Если учесть относительную молодость DPoS, то потенциал блокчейна Tezos выглядят еще лучше.
Орининал статьи на Яндекс.Дзене. Материал предоставлен партнерским сервисом TezosHODL.
Dpos майнинг что это
Понравилась статья? Поделись:
Делегированным доказательством доли (Delegated Proof of Stake) (DpoS) – называется консенсус, который стремиться увеличить скорость транзакций и создания блоков, не ставя под угрозу децентрализованную структуру стимулов в основе блокчейна.
Содержание
Делегированное доказательство доли (DpoS) [ править ]
Делегированный процесс доказательства Доли участия часто называют очень надежным и наиболее эффективным алгоритмом консенсуса в сетях Blockchain, периодически именуя его «технологической демократией». Очень важно отметить, что алгоритм Proof of Stake (доказательство доли) отличается от делегированного Proof of Stake, поскольку они работают по-разному.
Делегированное доказательство доли (DPoS) было изобретением байтмастера Даниэля Ларимера, который является ведущим разработчиком в Bitshares, EOS и Steem. Он стремился предоставить заинтересованным юзерам любой монеты право голоса в демократическом процессе управления развитием блокчейн-сети каждой конкретной криптовалюты.
Алгоритм консенсуса [ править ]
Алгоритм консенсуса, как отмечалось выше, представляет собой процесс, направленный на решение проблемы консенсуса в любой распределенной сети. В любой распределенной сети исходный процесс создает несколько узлов, в которых во многих случаях они ненадежны. Алгоритм консенсуса обеспечивает достижение соглашения по этим узлам для создания надежности в любой конкретной сети.
Технология блокчейн вызвала появление многих форм алгоритмов консенсуса с с разным подходом к достижению желаемой цели. Наиболее часто встреающимеся алгоритмами, использующимися для защиты этих сетей, включают:
Все эти формы алгоритма консенсуса играют схожую роль в технологии Блокчейн, однако каждая из них имеет уникальные особенности, которые каждый новый блокчейн проект считает превосходящими другие.
Как Это Работает [ править ]
Акционеры могут голосовать за этих свидетелей в размере одного голоса на каждую монету. Таким образом, акционеры с большинством монет получают больше голосов. Тем не менее, свидетель должен получить наибольшее количество голосов от различных акционеров, и только лучшие двадцать свидетелей (в разных сетях это число отличается) имеют право выполнять заявленные функции. Этот фактор сам по себеповышает эффективность консенсуса, поскольку он оказывает давление на свидетелей, с тем чтобы они превосходно выполняли свою работу, поскольку их можно заменить в случае, если они ведут себя некорректно или действуют мошеннически.
Решающее значение в системе делегированного подтверждения доли имеет обеспечение того, чтобы выбранные свидетели не смогли подтверждать свои транзакции. Аккуратное отслеживание различных сбоелв в сети предотвращает атаку двойной траты (double spending attack) и создает безопасность для скорости подтверждения более чем 100 000 транзакций в секунду.
Вывод [ править ]
Делегированное доказательство доли оказалось превосходной системой, поскольку это самая децентрализованная сеть. Это связано с тем, что, хотя акционеры имеют конечную власть, ни одна организация не может контролировать всю систему целиком, поскольку работа просачивается к избранным делегатам и свидетелям. Работа также продолжается даже в тех случаях, когда один или несколько свидетелей не могут работать в качестве дополнительных свидетелей, которые могут быть избраны на эту должность, обеспечивая непрерывное участие в процессе создания блока. Таким образом, это делает Dpo наиболее безопасным, надежным и экономичным инструментом майнинга.
Эта система в настоящее время используется в блокчейн сетях, таких как Bitshare, которая работает уже более трех лет, и Steem, работающая уже более одного года, которые предоставили доказательство превосходства DPoS в количестве транзакций и его децентрализованной функции.